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1 ED9 : Synchronisation par Sémaphores Corrigé indicatif Exercice 1 Question 1

1 ED9 : Synchronisation par Sémaphores Corrigé indicatif Exercice 1 Question 1 Rappelez le concept des sémaphores en mettant en évidence le fonctionnement des primitives P et V. Un sémaphore S est un objet partagé constitué de - un entier E initialisé à une valeur ≥0 - une file d’attente F des processus bloqués Primitive P(sémaphore S) : début S.E=S.E-1; //retrait d’une autorisation si S.E<0 alors état du processus appelant bloqué; placer son id dans la file F; fin Primitive V(sémaphore S) : début S.E=S.E+1; //ajout d’une autorisation si S.E≤0 alors //il y a au moins un processus bloqué choix et retrait d’un processus de F; réveil du processus;finsi; fin Primitive E0(sémaphore S,entier I) : début S.E=I; S.F=vide; //I≥0 fin Question 2 : Montrez comment réaliser l’exclusion mutuelle avec deux tâches en utilisant les sémaphores. Vérifiez que votre solution garantit les propriétés de l’exclusion mutuelle. E0(S,1) ; Tache 1 : P(S) Section_critique V(S) Tache 2 : P(S) Section_critique V(S) 2 Exercice 2 Question 1 : Traduire la solution de l’exercice 1 (sur l’exclusion mutuelle) en utilisant l’API proposée dans cet exercice. #include <stdio.h> #include <semaphore.h> #include <pthread.h> #include "Sem_Task.h" SEM mutex; /* semaphore d’exclusion mutuelle */ TASK_CODE Tache() { P(mutex); //Section_Critique(); V(mutex); } int main(void) { TASK t1, t2; /* creation et initialisation des semaphores */ mutex = newSEM(); E0(mutex, 1); /* creation et lancement des taches */ t1 = newTASK(); launchTASK(t1, Tache); t2 = newTASK(); launchTASK(t2, Tache); /* attente de la fin des taches */ waitTASK(t1); waitTASK(t2); /* suppression du semaphore */ deleteSEM(mutex); return (0); } Question 2 : On s’intéresse au modèle producteur/consommateur. Écrire l’algorithme du producteur/consommateur vu en cours, en utilisant des sémaphores. On montrera que cet algorithme respecte bien les propriétés du modèle producteur /consommateur. 3 Contexte commun: SnPlein: sémaphore initialisé à 0; SnVide: sémaphore initialisé à N; Tampon: Tableau de N messages; Processus Producteur Queue: entier initialisé à 0; MessProd: message; Début Tant que vrai faire Fabriquer(MessProd); P(SnVide); Tampon [Queue]=MessProd ; Queue=(Queue +1) mod N ; V(SnPlein); Fait ; Fin Processus Consommateur Tete: entier initialisé à 0; MessCons: message; Début Tant que vrai faire P(SnPlein); MessCons=Tampon[Tete]; Tete=(Tete +1) mod N ; V(SnVide); Traiter (MessCons); Fait ; Fin Question 3 : En vous inspirant de l’algorithme du producteur/consommateur, compléter le programme suivant à l’aide des fonctions décrites dans l’API. /* prodcons.c avec des threads*/ #include <stdio.h> #include <semaphore.h> #include <pthread.h> #include "Sem_Task.h" #define Ncases 10 /* nbr de cases du tampon */ int Tampon[Ncases]; /* Tampon a N cases*/ SEM Snvide, Snplein; /* les semaphores */ TASK_CODE Producteur() { int i, queue=0, MessProd; srand(getpid()); for(i=0; i<20; i++){ sleep(rand()%3); /* fabrique le message */ MessProd = rand() % 10000; printf("Product %d\n",MessProd); P(Snvide); Tampon[queue]=MessProd; V(Snplein); queue=(queue+1)%Ncases; } } 4 TASK_CODE Consommateur() { int tete=0, MessCons, i; srand(getpid()); for(i=0; i<20; i++){ P(Snplein); MessCons = Tampon[tete]; V(Snvide); tete=(tete+1)%Ncases; printf("\t\tConsomm %d \n",MessCons); sleep(rand()%3); /* traite le message */ } } int main(void) { TASK t1, t2; /* creation et initialisation des semaphores */ Snvide = newSEM(); E0(Snvide, Ncases); Snplein = newSEM(); E0(Snplein, 0); /* creation et lancement des taches */ t1 = newTASK(); launchTASK(t1, Producteur); t2 = newTASK(); launchTASK(t2, Consommateur); /* attente de la fin des taches */ waitTASK(t1); waitTASK(t2); /* suppression des semaphores */ deleteSEM(Snplein); deleteSEM(Snvide); return (0); } uploads/Industriel/ ed9-corrige.pdf